底框结构抗震墙布置重点分析

Word版本，下载可自由编辑底框结构抗震墙布置重点分析1．剪力墙布置原则

底框架结构中的剪力墙既是担当竖向荷载的主要构件，更是担当水平力的主要构件，在地震中起第一道防线作用，因此在设计时要考虑底部剪力墙担当100%的水平地震作用，而框架只担当小部分的地震力作为平安储备。震害观测表明，底框砖房在地震时底层将发生变形集中，会浮现过大的侧移而严峻破坏甚至崩塌。有鉴于此，新规范在近十几年各地实验讨论的基础上，对底框架结构剪力墙的布置做出了更科学的调节。

首先抗震墙间距要满足最大横墙间距限制，6、7、8度设防区最大横墙间距分离为21m、18m、和15m。

第二，剪力墙应沿2个主轴方向都有布置，使之形成直角以更好地发挥抗震作用。

另外要克服矫枉过正的偏见，有的设计人员认为既然底框结构底层薄弱就多布置一点剪力墙越强越好，实际上是走向另一个极端。剪力墙的设置应与上部砌体结构相协调，抗震设计的原则是沿楼层间侧移刚度应匀称变化，而不允许各层间发生突变。

2．剪力墙使用材料

规范中规定6、7度且总层数不超过5层的底框房屋，应允许采纳嵌砌于框架之间的砌体抗震墙砌体抗震墙适用于总层数少、柱距较小、平面规整的建造，它造价低，施工便利。但无率是在使用上或抗震上，还是采纳混凝土墙好。计算其在相同高度和截面尺寸下的刚底之比，先假设它们同为整体墙，由整体墙截面的等效抗弯刚底公式：

EIeq=EIw/1+9ulw/Awh）式中，E为剪力墙弹性模量；I为考虑洞口影响后的水平截面惯性矩；U为截面上剪应力不匀称系数，矩形截面取1.2；Aw为考虑洞口影响后的水平截面折算面积；H为剪力墙计算。

因IwAwH仅与墙的几何尺寸相关，由假设可知混凝土剪力墙与砖剪力墙的上述参数相等过样它们的刚度比就成为材料弹性模量之比。由《混凝土的结构设计规范》，C30混凝土的弹性模量Ec=3×10Mpa.由《砌体结构设计规范》Mu10砖、M10砂浆砌体的抗辰强度f=1.89Mpa.所以同一位置相同几何条件的混凝土剪力墙与砖剪力墙的刚度之比i=EC/Em=3×10/3024=9.92.

阅历算这一结果对于几何条件相同的小开口墙和连肢墙同样适用。因此相同条件下C30混凝土墙刚度相当于Mu10砖、M10砂浆砖墙的9.92倍，由此可见采纳混凝土墙可大削减底层剪力墙的数量，经笔者总结多个底框工程实例阅历，常规底框结构设计时既符合抗震，又较经济合理的混凝土剪力墙截面积大约占上层砖混结构同方向墙截面积的5%~10%，而要达到同样要求所需的砖砌体剪力墙则远远大于这个比例，所以采纳混凝土墙可使底层开间布置越发灵便，可通过空间更大。因为用量少，总造价也仅比砖砌体剪力体系，使结构遇地震时延性增大，避开了浮现脆性破坏的概率。现在新规范已经缩小了6、7度时采纳砖剪力墙范围，并对底层砖剪力墙的构造做出了特地规定，因此应尽量选用混凝土剪力墙。

3．剪力墙布置方式

框剪结构剪力墙布置有8字方针，即“周边，匀称，对称，相交”。底框结构中山墙普通要布置剪力墙，由于只在每个住所单元楼梯间两侧布置混凝土毅力墙的底框结构是不宜采纳的。

相关实验表明，加大底层空旷房屋两端平面刚度，对底层框架端部竖向位移举行控制，可有效增强底层杠架的平安储备，但尽管如此布置也并不全周边，中间还需要无数剪力墙。因此底框结构8字方针可概括为“竖直，匀称，对称，相交”，所谓竖直就是在布置底层剪力墙时应尽量对应上部上下竖直、中间不间断的墙体，否则即使底层布置的剪力墙刚度再大，若竖向无对应的上部墙体，不仅传力途径不直接，且上下层刚心相距较远，地震时上部墙体与底层剪力墙间会形成很大扭矩，极易破坏。

另外，布置底层剪力墙时要避免上部墙体洞口，若详细执行时实在难以避免，，那么应实行在上部洞口两侧增强构造柱等加强措施，以更好地传递地震力。对个别剪力墙未能与上层砖墙对应者，应设法加大底层与二层转换层之间楼板的平面内刚度例如楼板加厚，配筋率增强，双向双层配筋等。所谓相交主要是指剪力墙应尽量布置成L形和T形，以使它们互相支撑，增大每片单肢墙的平面外刚度，增加抗扭性。

详细设计时剪力墙的长度、开洞等均需利用计算确定。剪力墙的计算长度确定后、应将实墙面布置在两端中间用洞口分隔，避开采纳一端有剪力墙而另一端为自立柱的方式。总之混凝土剪力墙详细布置时宜开设洞口形成若干墙段，并保证各墙段高宽比不小于2.

4．剪力墙施工挨次

底框架结构中底层墙体并不全是剪力墙，也有一部分是用于分割空间的填充墙。普通当为混凝土剪力墙时，其区别十分明确，混凝土剪力墙以外的砖墙均为填充墙体，施工时混凝土剪力墙与框架柱同时浇筑，而填充墙应待混凝土与框架柱达到设计强度，甚至主体完工后再施工；但当底层剪力墙采纳嵌砌于杠架柱间的砖墙时区别就不明确了，需设计人员出图说明。剪力墙和填充墙施工挨次不全都，砌体剪力墙必需与其周边混凝土框架形成整体，才干充分发挥其抗侧力作用。为保证与周边混凝土框架紧密结合，应先砌墙后浇框架柱，砌墙时要预留马牙槎，预埋锚拉筋，且框架梁直接坐于墙顶，不需再支底模；而填充墙的施工时光则要晚得多，普通是在主体完工时后砌，墙顶预留二三皮砖，待沉实后再斜砖及砂浆填充。

5．剪力墙、如何正确计算

底框结构上下层侧向刚度比是有方向性的，普通只计算主轴方向的侧向刚度比。对矫形布置的规章结构，其主轴方向即为相互垂直的X和Y向，现在常用的底框计算软件中国建造科学讨论开发PKPM程序底框计算也只给出X向和Y向侧向刚度比，这就给两主轴不下交或L形、T形建造的侧向刚度比难处带来一定的横墙来计算刚度比，这样从电脑的计算结果看K0和K90满足要求了，实际上局部单肢的K0°和K90°远远不能满足上述问题表面上是程序本身的问题但实质上是计算模型错误。

当前一些设计人员口重视上机计算而忽略基础理论的学习，电脑程序必需建立在正确的计算模型上，这是计算结果正确的技术前提。因此在输入计算机前必需仔细分析结构的特性，首先建立一个模型，并认真阅读计算机设计软件的编制原理、使用说明及技术条件与本工程相后才干正确使用计算机运算，精确     辨析计算结果的正误。L形建造正确的计算机运算，单肢计算时适当考虑另一肢的影响，这样才干防止两肢相互干扰从而得出正确的结论，至于双主轴不下交的建造，在输机前宜先用手算